Добавил:
stepanenkoiaroslavwork@gmail.com Добрый день, если вы воспользовались предоставленной информацией и она вам пригодилась, то это супер. Если захотите отблагодарить, то лучшей благодарностью будет написать мне на почту, приложив ваши готовые работы по другим предметам. Возможно они послужат кому-то хорошим примером. 😉😉😉 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4 Курс / СЭП / Курсовая ЯШУ / ЯШУ / курсовой СЭП

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
22.12.2025
Размер:
1.42 Mб
Скачать

Таблица 3.5 – Расчётных данных при выборе двух якорей

2 , Нм

 

 

 

, р/с

 

I, A

12,241

 

 

 

154,358

 

4,560

 

 

 

 

 

 

 

 

7,407

 

 

 

 

155,61

 

2,27

 

 

 

 

 

Время подъема двух якорей.

 

 

 

t2Q =

H × iя

=

65 ∙ 1,138 × 105

= 204,957 с.

D

× Ω

232,9 ∙ 154,984

 

 

 

 

 

зв

2 р

 

 

 

 

По полученным данным строим характеристику 2 = ( 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.4 – Нагрузочная диаграмма электропривода

Mi

выбирании двух якорей

3.7 Расчет и построение нагрузочной диаграммы при режиме работы.

Усилие на звездочке в начале подъема.

f (ti ) при

аварийном

fкл × β × (Q + 0,425lрасq) =

= 1,23 × 0,87 × (2.943 × 103 + 0,425 × 280 × 59.094) = 1.067 × 104, H

Усилие на звездочке в конце подъема.

F

L

= Т

4кон

= 3.149 × 103

Н

 

 

0,85 кон

 

 

 

 

Моменты на валу электродвигателя в начале и конце подъема.

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

23

Изм. Лист № документа Подпись

Дата

 

 

 

 

T0,85Lнач × Dзв

M0,85Lнач = 2 × iя × ƞмех = 12,553 Н

M

0,85

L

 

= М

4кон

= 3,149 × 103

Н.

 

 

кон

 

 

 

 

По расчетным значениям M0,85L определите

i

и Ii на основных

характеристиках = ( ),

= ( ). Полученные данные занесите в табл.

3.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.6 – Таблица расчётных значений аварийного режима работы

0,85 , Нм

, р/с

I, A

 

 

 

12,553

154,445

4

 

 

 

3,704

156,044

1,5

 

 

 

3.8 Проверка электродвигателя на нагрев Для электродвигателей постоянного тока смешанного возбуждения и

асинхронных проверка на нагрев производится методом эквивалентного тока.

Нормальный режим.

Iэкв

=

1

 

× (I12

 

 

I12 + I1 + I32

× t2 + I32 × t3 +

I4нач2 + I4нач I4кон + I4кон2

 

 

× t1 +

 

 

 

 

 

× t4

tn

 

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

= 2,636 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбирание двух якорей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iэкв =

IQ2

нач + I2Qнач × I2Qкон + I2Q2

кон

= √

70.32 + 70.3 × 68.7 + 68.72

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

= 4,161 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

24

Изм. Лист № документа Подпись Дата

 

Аварийный режим.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iэкв =

I0,85L2

нач + I0,85Lнач × I2Lкон + I0,85L2

кон

== √

70.82

+ 70.8 × 66.2 + 66.22

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

= 2,843 А.

 

 

 

 

 

Для всех трех режимов съемки с якоря должны выполняться условия:

 

 

 

Мэкв ≤ Мдоп, Нм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мдоп = Мн × √

1800

 

= 47,746 × √

1800

= 96,508, Нм,

t1

 

 

440,571

 

 

 

 

 

Iдоп ≥ Iэкв, А,

 

 

 

 

 

 

 

 

Iдоп = Iн

1800

= 16 √

1800

= 32,341 A.

 

 

 

 

t1

440,571

 

 

3.9 Проверка на обеспечение заданных скоростей

Выбирание якорной цепи после отрыва якоря с номинальной глубины.

Из табл. 3.4 по значению

M 4нач выпишите значение частоты вращения

электродвигателя

расч .

 

 

 

 

 

 

Скорость выбирания цепи ( рас = 165,72):

 

 

 

V

 

=

Ωрас × Dзв

=

165,72 × 232,9

= 0,17,

м

,

 

 

 

 

выб

 

2i

2 × 1,138 × 105

 

с

 

 

 

 

Где заданное:

0,167 ≤ Vвыб ≤ 0,2,

0,167 ≤ 0,17 ≤ 0,2.

Скорость втягивания якоря в клюз. Выбирается на механической характеристике с наибольшим числом пар полюсов ( рас = 90):

V =

Ωрас × Dзв

=

90 × 232,9

= 0,092

м

,

 

 

 

втг

2i

 

2 × 1,138 × 105

 

с

 

 

 

Лист

Изм. Лист № документа Подпись Дата

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

25

 

Где заданное:

0,083 ≤ Vвтг ≤ 0,116,

0,083 ≤ 0.092 ≤ 0,116.

Выбирание швартовного каната c номинальным усилием. По значению момента Мшнрас на механической характеристике находим частоту вращения

электродвигателя ( шн = 100,86):

 

 

 

 

 

F

× D

шб

 

 

 

 

8 × 103 × 650

 

 

 

 

Мшнрас =

 

шн

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

= 26,261, кНм

 

 

 

 

 

2 × 1,138 × 105 × 0,75

 

 

2i × ƞмех

 

 

 

Скорость выбирания швартовного каната:

 

 

 

V

 

=

Ωшн × Dшб

=

 

100,86 × 650

= 0,288, м/с,

 

 

 

 

шн

 

 

2i

 

 

2 × 1,138 × 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Где заданное:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,233 ≤ Vшб ≤ 0,33,

 

 

 

 

 

 

 

 

0,233 ≤ 0,288 ≤ 0,33.

 

 

 

Выбирание ненагруженного швартовного каната

 

 

 

M = 0,2Мшн = 0,2 × 26,261 = 5,252, кНм.

 

 

Скорость выбирания швартовного каната (Ωшб = 151,7)

 

 

 

 

Ω

× Dшб

151,7 × 650

 

 

 

м

Vшб =

шб

 

 

 

=

 

= 0,451,

 

,

 

2i

 

 

2 × 1,138 × 105

с

где заданное:

0,43 ≤ Vшб ≤ 0,5,

0,43 ≤ 0,451 ≤ 0,5.

 

 

Лист

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

26

Изм. Лист № документа Подпись Дата

 

4 ВЫБОР СХЕМЫ УПРАВЛЕНЕНИЯ

Порядок расчета для первой обмотки двигателя:

4.1 Принципиальная электрическая схема якорно-швартового

устройства

Принципиальная электрическая схема якорно-швартового электропривода приведена в Приложении А.

Описание типовой системы управления.

Контакторная схема предусматривает управление трехскоростным

асинхронным короткозамкнутым электродвигателем с помощью

командоконтроллера с тремя рабочими положениями в двух направлениях вращения. Командоконтроллер коммутирует цепи управления контакторов и реле, расположенных в магнитной станции. Контакторы производят переключенияв силовой цепи электродвигателя. На статоре электродвигателя имеются три независимые обмотки, каждая из которых включается

переводом

командоконтроллера

из

нулевого

положения

в

соответствующее

рабочее. Таким

образом, регулирование частоты

вращения двигателя выполняется методом переключения числа пар полюсов:

трехфазная обмотка каждой скорости имеет разное число пар полюсов.

Аппаратом управления служит командоконтроллер, имеющий 7

положений.

Подготовка схемы к работе:

-на ГРЩ включить автоматический выключатель брашпиля;

-на тумбе командоконтроллера включить аварийный выключатель

2SA;

- установить рукоятку командоконтроллера в нулевое положение.

 

 

Лист

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

27

Изм. Лист № документа Подпись Дата

 

Через контакт 1SA1 линейное напряжение с проводов А и С поступает на вход выпрямительного моста VD . Выпрямленное напряжение образует цепи питания катушек реле КV1, КТ2 и КТ1:

Реле КV1 включается и переключает 3 своих контакта:

-верхний контакт в цепи катушки контактора КМ4 размыкается;

-средний контакт в цепи катушки контактора КМ5 замыкается;

-нижний контакт в цепи катушки реле КV1 замыкается, шунтируя контакт 1SA8 во всех положениях рукоятки, кроме 3-го.

Реле КТ2 включается и переключает 2 своих контакта:

-верхний контакт в цепи катушки контактора КМ4 замыкается;

-нижний контакт в цепи катушки контактора КМ5 размыкается, не давая контактору включиться без выдержки времени.

Реле КТ1 включается и переключает 4 своих контакта:

-верхняя пара контактов замыкается,

-нижняя пара размыкается.

С этого момента времени питание на вход моста VD поступает через верхнюю пару контактов КТ1.

Таким образом, в исходном состоянии включены реле КV1, КТ2 и КТ1,

горит сигнальная лампа HL1.

Схема готова к работе.

Работа схемы

Схема управления симметрична, рассмотрим работу схемы в

направлении «Выбирать».

При переводе рукоятки КК в первое положение размыкаются контакты

1SA1, 1SA2 и замыкаются 1SA3, 1SA5.

Размыкание контакта 1SA1 не влияет на схему, т.к. ещё в нулевом

положении разомкнулись нижние контакты КТ1.

При замыкании контакта 1SA3 образуется цепь тока катушки

контактора КМ1 «Выбирать»:

 

 

Лист

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

28

Изм. Лист № документа Подпись Дата

 

Контактор КМ1 включается, замыкает 2 главных контакта в силовой части схемы и вспомогательный, через который параллельно катушке КМ1

включается катушка тормозного контактора КМ6.

Контактор КМ6 включается, замыкает силовой контакт в цепи катушки электромагнитного тормоза YB (двигатель растормаживается) и

вспомогательный (последовательно с контактом 1SA5). При этом образуется цепь тока катушки контактора 1-й скорости КМ3:

Контактор КМ3 включается, замыкает контакт в силовой части схемы,

двигатель начинает работать на 1-й скорости.

Кроме того, замыкается вспомогательный контакт КМ3 параллельно контакту 1SA2, поэтому реле времени КТ2 не отключается.

При переводе рукоятки КК во второе положение размыкается контакт

1SA5 и замыкается 1SA6. Эти контакты переключаются в промежуточном положении, что уменьшает время переключения контакторов КМ3 и КМ4 (когда на обмотки статора питание не поступает).

При размыкании 1SA5 отключается контактор КМ3 и обмотка 1-й

скорости, при замыкании 1SA6 включается контактор 2-й скорости КМ4,

двигатель переходит на 2-ю скорость.

Одновременно размыкается вспомогательный контакт КМ3 в цепи катушки реле времени КТ2. С этого момента начинается отсчёт выдержки времени этого реле.

При переводе рукоятки КК в третье положение размыкается контакт

1SA6 и замыкается 1SA7. Эти контакты переключаются в промежуточном положении, что уменьшает время переключения контакторов КМ4 и КМ5 (когда на обмотки статора питание не поступает).

Если к моменту перевода рукоятки в 3-е положение выдержка времени КТ2 не закончилась, катушка контактора КМ4 продолжает питаться через верхний не успевший разомкнуться контакт КТ2.

 

 

Лист

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

29

Изм. Лист № документа Подпись Дата

 

Когда же выдержка времени КТ2 закончится, верхний контакт КТ2

разомкнётся, отключая контактор КМ4, а нижний замкнётся, включая контактор 3-й скорости КМ5.

Если к моменту перевода рукоятки в 3-е положение выдержка времени КТ2 закончилась, катушка контактора КМ5 получает питание через нижний контакт КТ2.

Двигатель работает на 3-й скорости.

Таким образом, пуск частично автоматизирован в функции времени при помощи реле КТ2. Это реле задержало переход двигателя со 2-й

скорости на 3-ю.

Защиты

Защита от токов короткого замыкания

Защита от токов короткого замыкания в цепях обмоток статора – при помощи автоматического выключателя на ГРЩ, установленного на ГРЩ.

Защита от токов короткого замыкания в цепях катушек контакторов и реле – при помощи предохранителей FU1 и FU2.

Защита от перегрузки

При перегрузке обмотки 3-й скорости тепловое реле КК2 размыкает свой контакт и отключает блокировочное реле КV1.

Контакты КV1 переключаются: средний контакт КV1 размыкается,

отключая катушку контактора КМ5, а верхний замыкается, включая катушку контактора КМ4.

Двигатель переходит с 3-й скорости на 2-ю.

Нижний контакт КV1 размыкается, тем самым не позволяя реле КV1

повторно включиться после остывания реле КК2 и замыкания его контакта в цепи катушки КМ5.

Поэтому двигатель и после замыкания контакта КК2 останется работать на 2-й скорости. При этом катушка КМ4 питается через контакты

1SA7, КТ2 и КV1.

 

 

Лист

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

30

Изм. Лист № документа Подпись Дата

 

Для продолжения работы на 3-й скорости надо замкнуть контакт 1SA8,

т.е перевести рукоятку из 3-го положения во второе.

При работе на 1-й и 2-й скорости в режиме перегрузки срабатывает одно из тепловых реле КК1 или КК3 , контакты которого отключают двигатель от сети и затормаживается.

При необходимости можно исключить тепловую защиту 1-й и 2-й

скорости.

Для этого оператор нажимает ногой на педальный выключатель 3SA.

При этом включается блокировочное реле КV2, шунтирующее контакты КК1…КК3. Такая необходимость может возникнуть, когда надо срочно сняться с якоря, несмотря на срабатывание тепловых реле КК1…КК3.

4.2Схема внешних соединений якорно-швартового устройства

Схема электрическая внешних соединений электропривода приведена в Приложении Б.

Описание схемы.

Данная схема показывает реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта, изображённого на схеме. Схема внешних соединений предназначена, в основном, для того, чтобы можно было изготовить объект. Учитывает расположение компонентов схемы и электрических связей (электрических проводов и кабелей). Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации.

Распределительный щит (РЩ) от которого запитывается электропривод, расположен на палубе вблизи самого устройства от этого РЩ получает питание сам привод и его система управления.

 

 

Лист

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

31

Изм. Лист № документа Подпись Дата

 

4.3 Схема расположения якорно-швартового устройства на судне приведена в приложении В

Описание схемы.

Якорно-швартовное устройство состоит из электропривода с редуктором, якорной звездочки и швартового барабана. Это устройство расположено в носовой части судна и представляет собой однопалубное расположение (цепная звездочка и швартовый барабан размещены на одной палубе, механизм и двигатель – на другой). Схема размещения на судне якорно-швартового устройства приведена в Приложении В.

4.4Выбор защит, реле времени, кабелей и автоматов

Тепловые реле, применяемые для ограничения времени стоянки электродвигателя под током.

Время срабатывания реле с холодного состояния tср в режиме стоянки необходимо выбирать равным 1,3tст, где tст - расчетное время стоянки электродвигателя под пусковым током. Для якорно-швартового механизма tст= 30÷60 секунд.

Номинальный ток нагревательного элемента будет всегда значительно выше номинального тока защищаемого электродвигателя.

Порядок расчета для первой обмотки двигателя:

Задаемся временем срабатывания реле:

 

 

t

cp

1,3*t

ст .

 

 

 

 

t

cp

1, 3*30 39

 

 

 

 

 

По ампер-секундной характеристике реле на рисунке 4, определяем значение параметра К:

К= 2,7

с.

серии ТРТ, представленной

 

 

Лист

 

КП 26.05.07 - 21КСЭ1057 – 2024 ПЗ

32

Изм. Лист № документа Подпись Дата

 

Соседние файлы в папке ЯШУ